JP2004344015A - Seawater heating apparatus - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光の届かない深海へ太陽光を導光して海水を加熱する海水加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽光が十分に照射する海の表層では、植物プランクトンや海草による光合成が活発に行われ、無機栄養塩類が枯渇する傾向にある。一方、水深200m程度よりも深い深層では、太陽光は海水に吸収されて届かない。このため、光合成も行われないので、深層水には無機栄養塩類が消費されずに多く残っている。
【0003】
また、深層水は水温が低く安定しているため、陸水の流れ込みがなく、陸水由来の細菌や化学物質に汚染されることがなく清浄である。このような性質を持つ深層水は、汲み上げて冷却水、養殖業や飲食品等、様々な用途に利用されている。また深層水を湧昇させることで表層水に無機栄養塩類を供給し、豊かな漁場を創生することも試みられている。
【0004】
深層水を湧昇させるには、ポンプ等を用いて揚水する方法がある。また、発電所の温排水を通すパイプを海底近くに張り巡らせることにより、深層水を加温して湧昇させる方法等がある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
一方、無機栄養塩類を有する深層水に光を照射することで、植物プランクトンや海草による光合成を活発にし、二酸化炭素を固定するとともに魚類を繁殖させる方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特許第3110245号明細書
【特許文献2】
特開平10−148720号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし海洋深層水を揚水するのにポンプ等を利用すると、燃料や電力を消費するため、コストがかかる上に温室効果ガスを放出する。また発電所の温排水で深層水を加温する方法は、発電所近傍の沿岸のみでしか実施することができない。
【0008】
本発明の課題は、自然のエネルギーを利用して深海の海水を加熱する加熱装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、例えば図1に示すように、海水加熱装置(加熱装置40)であって、水上で太陽光を採光する採光部41と、この採光部41で採光された太陽光を深海に導く導光部(光ファイバーケーブル43)と、この導光部43により導光された太陽光を集光して熱に変換する加熱部42とを備えることを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、採光部41で採光された太陽光を導光部43を介して深海まで導き、加熱部42で熱に変換するので、海水を加熱するのに燃料や電力を要さない。また、採光部41は水上で採光するので、沿岸に限らず沖合や遠洋でも海水を加熱することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第1の実施の形態例について詳細に述べる。図1において、台船1が海面に浮かんでいる。台船1には、揚水装置2が設けられている。
【0012】
揚水装置2は管路10と、送水部20とから構成される。管路10は台船1から深海へ伸びている。管路10は断熱性のケーシング管である。
送水部20は、管路10の下端に設けられている。送水部20は断熱性のケーシング管であり、下に向かって太さを増している。送水部20の下端は開口しており、取水口21となる。また送水部20の内部には加熱室30が設けられている。加熱室30の外周壁の一部は内側上方に向かって陥入しており、水蒸気溜まり31を形成している。
【0013】
この台船1及び揚水装置2に、加熱装置40が設けられている。
加熱装置40は、採光部41と、加熱部42と、光ファイバーケーブル43とを必須の構成要素としている。
採光部41は、台船1の上面に並べて設けられている。加熱部42は、加熱室30内部に設けられている。光ファイバーケーブル43は、採光部41と加熱部42との間を結んでいる。
【0014】
採光部41は例えばレンズやミラー等の光学系である。採光部41で採光された太陽光は光ファイバーケーブル43を介して加熱部42へ伝播される。加熱部42は例えばレンズやミラー等の光学系であり、光ファイバーケーブル43により伝播された太陽光を集光して熱に変換し、周囲の海水を加熱する。
【0015】
次に、揚水装置2の駆動方法について説明する。まず水蒸気溜まり31内部の海水が加熱部42により加熱されると、加熱された海水から発生した水蒸気が水蒸気溜まり31内に溜まる。
【0016】
さらに水蒸気溜まり31内を加熱すると、水蒸気が膨張して水蒸気溜まり31内の水面が低下し、水蒸気溜まり31外へ水蒸気が放出される。
水蒸気溜まり31の外へ放出された水蒸気は気泡となって上昇し、送水部20から管路10へ移動し、管路10内をさらに上昇する。このとき気泡とともに周囲の海水も海面へ向かって管路10内を移動する。
【0017】
管路10内を上昇する気泡は、上昇するにつれて周囲の水圧が低下するので体積が大きくなる。このため気泡とともに上昇する海水は、気泡の体積の増大に伴って加速しながら上昇する。以上のようにして揚水装置2では、海水を加熱して水蒸気を発生させることにより、水圧の高い深海で気泡を発生させ、上昇する水流を発生させて海洋深層水を揚水する。
【0018】
次に、本発明の第2の実施の形態例として湧昇装置について説明する。図2において、台船1の上面に採光部41が並べて設けられている。また、台船1の下部には、管路10が設けられている。管路10は台船1から深海へ伸びており、下端と海面付近とに開口を有している。管路10下端付近の内部に加熱部42が設けられている。加熱部42は採光部41と光ファイバーケーブル43で結ばれている。
【0019】
第1の実施の形態と同様にして加熱部42で海水を加熱すると、温められた海水は管路10内を上昇し、海面付近で表層水と混合する。深層水を湧昇させることで表層水に無機栄養塩類を供給し、豊かな漁場を創生することができる。
なお沿岸に深海が広がる地域は限られているが、本実施の形態の湧昇装置は台船1上に設けられているので、沿岸に限定されることなく、陸地から離れた沖合や遠洋でも湧昇流を発生させることができる。
【0020】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、採光部で採光された太陽光を導光部を介して深海まで導き、加熱部で熱に変換するので、海水を加熱するのに燃料や電力を要さない。また、採光部は水上で採光するので、沿岸に限らず沖合や遠洋でも海水を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態例を示す模式図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 台船
2 揚水装置
10 管路
20 送水部
21 取水口
30 加熱室
31 水蒸気溜まり
40 加熱装置
41 採光部
42 加熱部
43 光ファイバーケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seawater heating device that guides sunlight to the deep sea where sunlight does not reach and heats seawater.
[0002]
[Prior art]
In the surface of the sea where sunlight is sufficiently irradiated, photosynthesis by phytoplankton and seaweed is actively performed, and inorganic nutrients tend to be depleted. On the other hand, in a deep layer deeper than the water depth of about 200 m, sunlight is absorbed by seawater and cannot reach. Therefore, since photosynthesis is not performed, a large amount of inorganic nutrients remains in the deep water without being consumed.
[0003]
In addition, since the deep water has a low and stable water temperature, there is no inflow of inland water, and it is clean without being contaminated by inland water-derived bacteria and chemicals. Deep water having such properties is pumped up and used for various purposes such as cooling water, aquaculture, and food and drink. Attempts have also been made to supply inorganic nutrients to the surface water by upwelling the deep water to create rich fishing grounds.
[0004]
There is a method of pumping up deep water by using a pump or the like. In addition, there is a method of heating deep water by making a pipe through which hot wastewater from a power plant pass near the seabed to heat up the deep water (for example, see Patent Document 1).
[0005]
On the other hand, a method has been proposed in which deep-water containing inorganic nutrients is irradiated with light to activate photosynthesis by phytoplankton and seaweed, fix carbon dioxide, and breed fish (for example, see Patent Document 2). ).
[0006]
[Patent Document 1]
Patent No. 3110245 [Patent Document 2]
JP 10-148720 A
[Problems to be solved by the invention]
However, if a pump or the like is used to pump deep ocean water, it consumes fuel and electric power, which is costly and emits greenhouse gases. In addition, the method of heating deep water with hot wastewater from a power plant can be implemented only on the coast near the power plant.
[0008]
An object of the present invention is to provide a heating device that heats deep seawater using natural energy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the sunlight collected by the
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail. In FIG. 1, a
[0012]
The
The
[0013]
A
The
The
[0014]
The
[0015]
Next, a driving method of the
[0016]
When the inside of the
The water vapor released to the outside of the
[0017]
Bubbles rising in the
[0018]
Next, an upwelling apparatus will be described as a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, a
[0019]
When seawater is heated by the
In addition, the area where the deep sea spreads along the coast is limited, but the upwelling device of the present embodiment is provided on the
[0020]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the sunlight collected by the lighting unit is guided to the deep sea via the light guide unit and converted into heat by the heating unit. Not. In addition, since the daylighting unit shines on water, seawater can be heated not only along the coast but also offshore or in the ocean.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003141937A JP2004344015A (en) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Seawater heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003141937A JP2004344015A (en) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Seawater heating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004344015A true JP2004344015A (en) | 2004-12-09 |
Family
ID=33530160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003141937A Pending JP2004344015A (en) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | Seawater heating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004344015A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009046973A (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Technica Materia:Kk | Method and device for preventing global warming |
WO2020004078A1 (en) | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 横河電機株式会社 | Living marine resource production method and living marine resource production device |
-
2003
- 2003-05-20 JP JP2003141937A patent/JP2004344015A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009046973A (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Technica Materia:Kk | Method and device for preventing global warming |
WO2020004078A1 (en) | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 横河電機株式会社 | Living marine resource production method and living marine resource production device |
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